基于PLC的教室灯控制系统的设计：电气设计、程序设计、组态设计及S7-200与组态王的应用

`基于PLC的教室灯控制系统的设计电气设计程序设计组态设计S7-200和组态王

最近在搞教室灯光自动化改造，发现西门子S7-200 PLC和组态王搭配起来是真香。这个系统不仅能实现按需照明，还能远程监控，关键成本还不高。今天就带大家看看我们团队是怎么从零开始搭建这套系统的。

电气设计这块，咱得先整明白教室的物理布局。每个教室标配6组日光灯，门口装了个红外传感器统计人数，窗户边布置了光敏电阻检测光照强度。重点来了：PLC的数字量输出模块得选带中间继电器的，毕竟直接控制220V灯组得做好隔离保护。给大家看个简化版接线图：

NETWORK 1
LD     I0.0        //人体红外传感器
A     I0.1        //光照传感器
=     Q0.0        //主灯组输出

这个梯形图逻辑看着简单，但实际调试时发现个坑——光照传感器的灵敏度得做延时处理。后来在程序里加了5秒滤波时间，防止窗帘晃动导致灯光频繁开关。

程序设计阶段用了Step7-Micro/WIN，核心是处理两类信号：环境参数和手动控制。比如这个自动模式切换程序：

LD     SM0.0
MOVW   AIW0, VW100  //读取光照模拟量
MOVW   AIW2, VW102  //读取温度模拟量（后期扩展用）

LD     I1.0         //手动开关
O     V100.0       //自动模式标志
AN    I1.1         //急停按钮
=     Q0.0          //总电源输出

这段代码藏着两个彩蛋：一是AIW2其实预留着给空调联动，二是V100.0标志位后面组态王远程控制会用到。调试时发现模拟量读取有跳变，后来在硬件端并联了0.1uF电容搞定。

组态王这边才是重头戏。用kingview做监控画面时，重点得处理PLC的通讯稳定性。给大家看个关键参数配置：

[Device1]
DeviceName=S7-200_PPI
DeviceID=1
BaudRate=9600
DataBit=8
StopBit=1
Parity=0

实际部署时通讯老是掉线，最后发现是教室多媒体中控的电磁干扰。解决方案也简单——换带屏蔽层的通讯电缆，两端接地处理。监控界面做了个动态人数统计功能，核心是红外触发计数：

Sub OnSensorTrigger()
    If ReadPLCBit("I0.0") Then
        currentCount = currentCount + 1
        UpdateDBField "人数统计", currentCount
    End If
End Sub

这代码在测试时闹过笑话——有熊孩子对着传感器疯狂挥手，结果人数显示爆表。后来加了个1秒触发间隔限制才算解决。

整个系统跑起来后能耗降了40%，但维护时发现个隐藏问题：PLC的输出继电器在频繁动作下寿命骤减。现在正考虑换成固态继电器，虽然成本高点但长远看更划算。有同行问为啥不用新款的S7-1200？其实就教室这种小场景，老款200系列完全够用，关键技工学校毕业的学生都会用这套，维护人力成本能省不少。